به گزارش روز دوشنبه گروه علمی ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری، ایمپلنت ها قطعاتی هستند كه برای كمك به یكی از ارگان ها، درون بدن قرار داده می شوند. ایمپلنت های استخوانی و دندانی از جمله این قطعات درون تنی هستند. مبحث حائز اهمیت برای این قطعات، قرار گرفتن هم زمان در معرض محیط خورنده، بار مكانیكی و سایش است. این مورد علت اصلی عمر محدود این قطعات به حساب می آید. محققان ایرانی تلاش كردند با اعمال نانو پوشش ها بر روی ایمپلنت های استخوانی و دندانی، عمر مفید این قطعات را بالا برند.
فرید موثق آلانق پژوهشگر دانشگاه تربیت مدرس، هدف از انجام این پژوهش را این گونه تشریح كرد: پدیدههای سایش و خوردگی از عوامل عمده كاهش عمر ایمپلنتهای ارتوپدی هستند. تغییر خواص ایمپلنتها ناشی از این عوامل مخرب در طولانی مدت سبب میشود تا به منظور حفظ سلامتی شخص، جایگزینی آن ها انجام شود. این امر علاوه بر افزایش هزینههای درمان بیماران و افراد ناتوان، مستلزم اعمال جراحی سخت است. بنابراین امروزه افزایش عمر ایمپلنتهای ارتوپدی از جایگاه ویژهای در صنعت پزشكی روز دنیا برخوردار می باشد. در طرح حاضر تلاش شده با اعمال یك نانوپوشش عمر این ایمپلنت ها بهبود یابد.
در این طرح از روش رسوب دهی شیمیایی فاز بخار به كمك پلاسما برای پوشش دهی ایمپلنت ها استفاده شده است. پوشش اعمال شده یك لایه سه جزئی متشكل از اتم های تیتانیم، سیلیسیم و نیتروژن (TiSiN) است. این پوشش علاوه بر اینكه خواص ضد سایش و ضدخوردگی بهتری را نسبت به پوشش های مشابه نشان می دهد، چسبندگی بالاتری هم به زیرلایه دارد.
موثق آلانق ادامه داد: ابتدا پوشش سرامیكی TiSiN به روش رسوب شیمیایی بخار پلاسمایی پالسی بر روی سطح زیرلایه آلیاژ پزشكی از جنس Ti-6Al-4V قرار داده شد. در ادامه پوشش اعمال شده به كمك روش ها و تجهیزاتی همچون میكروسكوپ الكترونی عبوری و میكروسكوپ الكترونی روبشی تفنگ میدانی مشخصه یابی شد. در نهایت خواص سایشی و خوردگی قطعات پوشش داده شده مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت.
بر اساس نتایج به دست آمده، پوشش TiSiN حاوی 17/2 درصد وزنی Si نرخ سایشی تا ده برابر كمتر از زیر لایه خام از جنس آلیاژ پزشكی Ti-6Al-4V و همینطور تا سه برابر كمتر از پوشش رایج TiN دارد. از سوی دیگر اعمال پوشش TiSiN حاوی 11. 3 درصد وزنی Si روی زیر لایه خام Ti-6Al-4V حدود 77% مقاومت به خوردگی آن را افزایش داد.
این تحقیقات حاصل تلاش های فرید موثق آلانق- دانش آموخته مقطع كارشناسی ارشد دانشگاه تربیت مدرس- دكتر امیر عبداله زاده و دكتر محمود علی اف خضرایی – اعضای هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس- و محمد عابدی- دانشجوی مقطع دكترای این دانشگاه- است. نتایج این كار در مجله Wear با ضریب تأثیر 2. 531 (جلد 390-391، سال 2017، صفحات 93-103) انتشار یافته است.